胡光濤

文章編號：2095-6835（2016）17-0146-01

摘 要：以江蘇徐礦2×330 MW循環(huán)流化床鍋爐為研究對象，介紹了2套已投運摻燒煤泥系統(tǒng)的基本情況。通過相關(guān)對比、分析，得出能有效解決摻配煤泥時堵塞、滯留的問題，可以大幅度提高煤泥摻燒比例的方案。這個方案效果顯著，在保證循環(huán)流化床鍋爐大比例摻燒煤泥的安全性、經(jīng)濟性方面有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；煤泥；摻燒比例；全膜式水冷壁結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TK229.6+6 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.17.146

1 設(shè)備概況

江蘇徐礦綜合利用發(fā)電有限公司2×330 MW機組DG -1065/17.5-541/541-Ⅱ19型CFB鍋爐采用自然循環(huán)、單汽包、單爐膛、一次中間再熱和平衡通風(fēng)設(shè)計。爐膛內(nèi)部采用全膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，前上部沿寬度方向分別布置12片屏式過熱器和6片屏式再熱器，后墻布置2片水冷蒸發(fā)屏；爐膛底部是水冷壁管彎制的水冷風(fēng)室，爐膛后墻下部布置有6臺滾筒式冷渣器，它是由中間隔墻將尾部煙道分為2個部分，煙道靠近爐側(cè)布置有3組低溫再熱器，另一側(cè)從上到下布置有2組高溫過熱器、2組低溫過熱器，前后煙道向下合成一個，依次布置2組螺旋鰭片管式省煤器、煙氣擋板和1個四回程空氣預(yù)熱器；爐膛與尾部煙道之間還布置有3臺汽冷式旋風(fēng)分離器，每臺分離器下部分別布置1臺非機械型雙路J閥回料裝置。

2 煤泥摻燒方式

我公司的煤泥主要來自徐礦集團各煤礦洗煤廠洗煤，含水量在（30±3）%，比例為1.15 t/m3，粒徑小于等于0.3 mm，它主要通過以下2種方式進入爐膛內(nèi)。

2.1 煤泥從爐頂雙點給料燃燒

外來煤泥通過輸送裝置，經(jīng)爐膛頂部兩側(cè)的2個煤泥加入口送入爐內(nèi)。我公司煤泥輸送裝置設(shè)備采用1爐2倉2泵1管，由1個板式分配器切換備用系統(tǒng)，由1只電動旋轉(zhuǎn)式分流器分流，主要工藝流程為：裝載機→強力攪拌倉→振動篩→柱石刮板機→攪拌緩沖倉→預(yù)壓螺旋→煤泥泵→爐頂。

這種給料方式采用結(jié)團燃燒的原理，煤泥經(jīng)輸送系統(tǒng)送入鍋爐的頂部，從爐膛頂部呈團狀下落，在送入爐膛后，煤泥團表面水分先蒸發(fā)，外表形成硬殼。在進一步下落的過程中，煤泥團內(nèi)部水分汽化，產(chǎn)生熱爆，進而形成更小的煤泥團，依次循環(huán)。當(dāng)下落到一定高度時，煤泥團全部爆裂燃燒。

2.2 煤泥摻燒原煤或煤矸石入爐燃燒

我公司給煤經(jīng)兩級破碎機破碎合格后由輸煤皮帶輸送到煤倉，由16臺稱重式給煤機送入爐膛，煤倉各2個煤斗，供2臺給煤機下煤。原煤或煤矸石摻入煤泥后粒度變細，含水量增加，黏度增大，使得煤顆粒之間、煤與煤倉壁之間的摩擦力增大，且上部煤由于自身重力的原因，使含水分較多的煤擠壓成團，造成煤倉棚煤、滯煤，給煤機斷煤，落煤管堵煤。這不僅使得煤泥摻燒比例有限，而且嚴(yán)重影響了鍋爐安全運行。針對此情況，公司曾采取在原煤斗四周和下部加裝空氣炮、振打器等補救措施，效果不是很理想。這樣做，雖然在一定程度上緩解了堵煤、斷煤的情況，但并沒有從根本上解決問題。為了保證給煤系統(tǒng)的暢通，公司進行多方面的專項調(diào)研，同時，結(jié)合煤種、煤質(zhì)的實際狀態(tài)，對煤倉進行中心給料機改造。中心給料機的給煤量在額定范圍內(nèi)可以通過變頻調(diào)速對給煤進行無極連續(xù)調(diào)節(jié)，以充分保證給煤量的均勻性和穩(wěn)定性。

3 煤泥摻燒效果分析

在煤泥泵輸送系統(tǒng)中，由于煤泥屬于含水率比較高的黏稠狀物質(zhì)，長期存放容易導(dǎo)致煤質(zhì)顆粒下沉，水分從煤泥中析出，形成固、液分層，且煤泥的密度大，黏度高，輸送過程的阻力也比較大，導(dǎo)致煤泥無法進入下一級設(shè)備。同時，煤泥中含有大量的雜質(zhì)，容易導(dǎo)致輸送設(shè)備被堵塞，嚴(yán)重時可能會導(dǎo)致設(shè)備損壞。由于該系統(tǒng)燃料是直接從爐膛頂部給入的，煤泥給入點距離爐膛的煙氣出口太近，當(dāng)燃料進入爐膛后，從煤泥上脫落的碎屑將隨著煙氣直接進入旋風(fēng)分離器。另外，在燃料熱爆過程中，有大量的煤泥碎屑會隨著煙氣上升。由于煤泥本身粒徑比較小，在爐膛內(nèi)的一次停留時間不足，就會導(dǎo)致鍋爐燃燒效率偏低，煙氣中的飛灰含碳量升高，排放的灰渣很難被綜合利用。

采用原煤或煤矸石摻燒煤泥的燃燒方案，其輸送流程是：來煤通過原煤倉→中心給料機→給煤機，直接將其送至給煤口入爐，燃料很快在爐膛內(nèi)被加熱、燃燒。由于燃料從爐膛下部給入，所以，燃料在爐膛內(nèi)的一次停留時間足夠長，鍋爐燃燒效率高，且摻燒比例不受影響。隨著煤泥的產(chǎn)出量逐漸增高，煤泥摻燒比例也逐漸增高，單臺機組摻燒從每小時幾噸、十幾噸已達到了幾十噸。我公司在300 MW等級機組中最大摻燒比例已經(jīng)達到60%以上。在完成中心給料機的改造后，鍋爐在額定工況下均能保持較高的床溫和燃燒效率，且床壓波動比較小，鍋爐運行平穩(wěn)。

4 結(jié)論

煤泥的摻燒對于循環(huán)流化床鍋爐降低發(fā)電成本、減少受熱面的磨損、延長運行周期大有益處。我公司在國內(nèi)大中型循環(huán)流化床鍋爐摻燒煤泥經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身實際情況進行分析、總結(jié)，選用煤泥從爐膛下部入爐燃燒的方式。在設(shè)計和改造原煤倉時，通過中心給料機旋轉(zhuǎn)均勻給煤，不僅能保證鍋爐運行的穩(wěn)定性，還能降低運營成本，解決煤泥排放對環(huán)境的污染，能取得良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。該方案具有占地面積小、建筑成本低、維護費用少、節(jié)能降耗等優(yōu)勢，有良好的應(yīng)用前景，值得推廣。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕